Нормативні документи 

Хімічна формула базальту. Походження магматичної породи базальту

Які характеристики мають граніт і базальт, чим відрізняються вони один від одного? По-перше, ці породи мають різне походження, по-друге, у кожної з них своя структура, яка відразу впадає в очі. По-третє, і граніт, і базальт міцні, але базальт все ж міцніше. Однак це не означає, що відбувається набагато легше. Отже, про все по порядку.

Походження і зовнішній вигляд

Крім цього, дрібно- і середньозернисті мінерали відмінно піддаються. Такі дозволяють граніту зберігати форму і блиск навіть при значних навантаженнях і терті не один десяток років, завдяки чому цей міцний матеріал користується такою популярністю в якості облицювального.

Базальтова порода - важча, ніж гранітна, але і міцніша. Її щільність - 2520-2970 кг / м³, опір до стиснення - до 400 МПа. Стійка до дій практично будь-якого хімічного речовини, будь то кислота або луг, а також до коливань температур, аж до 1200 ° С.

Цікаво відзначити той факт, що при своїх характеристиках базальт має високу пластичність. Це дозволяє виготовляти з нього сучасні акустичні системи, що вловлюють найтонші коливання звукових хвиль. Базальт також часто використовують для облицювальних робіт, виготовлення вуличних монументів, мінеральної вати для утеплення будівель, а також отримання щебеню, виготовлення бетону і кам'яного лиття.

Чим відрізняється граніт від базальту?

Згідно з дослідженнями геологів, основна різниця між ними полягає в походженні: практично все дно світового океану встелене покладами базальту, в той час як гірські породи материків утворені з граніту. Обізнана людина відрізнить їх також і за кольором. Базальтова порода темного кольору, досить тонка, але одночасно важка. Гранітна ж - світлого кольору, порівняно легка і міцна, як скеля.

При русі літосферних плит земної кори континенти стикаються зі дном океану, підминаючи його під себе материковим масивом порід. При цьому під впливом високої температури (понад 1450 ° С) базальт плавиться і опускається на дно, а граніт, навпаки, виходить на поверхню землі.

базальт- це найбільш поширений природний камінь, порода вулканічного походження, яку можна виявити у вигляді міжпластовому тел або потоків лави, що виникли після виверження вулкана. Багаті поклади розташовані в Індії, США і на Гавайських островах. Найбільш відомі родовища базальту- це вулкани, розташовані на Камчатці і Курильських островах, а також Везувій і Етна.

Опис: базальт гірська порода з відмінними характеристиками

даний камінь базальтмає чорний, димчастий, темно-сірий або зеленувато-чорний колір. Основу його складу утворюють авгит і польовий шпат.

Щільність каменю становить 2530-2970 кг / м 2;. Водопоглинання варіюється в межах від 0,25 до 10,2%. Коефіцієнт Пуассона становить 0,20-0,25. Питома теплоємність 0,85 Дж / кг К при 0 ° C. Температура плавлення знаходиться в межі 1100-1250 ° C, в деяких примірниках цей показник доходить до 1450 ° C. Опір знаходиться в межах 60-400 МПа.

Хімічний і мінеральний склад базальту

У мінеральний склад базальтувходить:

  • вулканічне скло,
  • мікроліти плагиоклазов,
  • титаномагнетиту,
  • магнетиту а також клинопироксена.

Структура мінералу - порфірованая, стекловатая або скритокрісталліческая афіровие. Породи першого різновиду відрізняються наявністю невеликої кількості домішок призм пироксенов чорного кольору, а також ізометрічних кристалів олівіну, що має жовто-болотний відтінок. Подібні вкраплення можуть досягати чверті всієї маси.

Крім цього, в складі базальтуможе бути присутнім рогова обманка і ортопіроксен. Найпоширенішим акцесорних мінералом вважається апатит.

Базальт добувають переважно з потоків лави вулканів. Шматки, здобуті з верхньої частини, можуть бути пузирістие, так як під час охолодження вулканічної породи, з неї виходять пари і гази. Потім в одержані отворах можуть відкладатися інші мінерали, найбільш поширеними серед них є пренит, цеоліт, кальцій і мідь. Такого виду базальт іменується миндалекаменной.

Практичне застосування базальту

Будівельні матеріали, виготовлені з цього каменю, широко використовуються в будівництві, оскільки їм притаманні:

  • стійкість до стирання,
  • до впливу лугів і кислот,
  • відмінні показники теплоізоляції і шумопоглинання, міцність, термостійкість і вогнетривкість,
  • висока діелектричність,
  • довговічність,
  • паропроникність і,
  • що не менш важливо, екологічність.

Даний мінерал використовують як будівельний камінь, для виробництва мінеральної вати, наповнювача для бетону і кам'яного лиття. З нього також роблять дорожні та облицювальні камені, отримують щебінь і кислототривкий порошок. Облицювальні плити на даний момент одночасно з декоративною метою виконують функцію ізоляторів. Завдяки стійкості до атмосферних впливів, базальт добре підходить для обробки зовнішньої частини будівель, а також для відливання вуличних скульптур.

Виробництво базальту і продукції на його основі

Найчастіше виробництво базальту- це гірничодобувна галузь. У спеціальних кар'єрах і рудниках видобувається камінь, на основі якого надалі проводиться різна продукція.

У вигляді базальтового волокна цей мінерал застосовується для утеплення будівель і дахів, в тришарових панелях-сендвічах, ізоляції низькотемпературних агрегатів обладнання при добуванні азоту і створенні кисневих колон, для тепло- і звукоізоляції трубопроводів, плит, камінів та інших жаровень, енергетичних агрегатів і в цілому будівель і споруд будь-якого призначення.

Базальт в розплавленому вигляді застосовується для створення сходів, фасонних плиток та інших будівельних матеріалів. З нього відливають апарати довільних форм, серед яких підставки для акумуляторів, а також ізолятори для мереж з напругою різної величини. Порошок з такого матеріалу використовується для виробництва пресованих армованих виробів.

Поширені види базальту

види базальтувідрізняються один від одного різними показниками, в першу чергу, такими як колір і структура. Найвідомішою торговою маркою є різновид під найменуванням «БАЗАЛЬТІН».Це матеріал італійського походження, який добувають недалеко від столиці цієї країни і використовують в основному в архітектурних цілях ще з часів Стародавнього Риму.

Його міцність порівнянна з міцністю граніту, а декоративні якості з декоративними якостями вапняку. Камінь після укладання довго зберігає насиченість кольорової палітри. Тому його вартість нерідко перевищує ціну інших торгових марок більш в чому в два рази.

Інший різновид - азіатська. Її відрізняє темно-сіре забарвлення і помірна ціна. Його широко використовують в дизайнерських і архітектурних цілях.

Мавританський зелений базальт має насичений темно-зелений відтінок, з присутніми в ньому різними вкрапленнями, які надають каменю оригінальний зовнішній вигляд при збереженні всіх фізико-механічних характеристик. Тільки критерії твердості і морозостійкості трохи нижче.

Сутінковий базальт привозять з Китаю. Він має димчасто-сірий або чорний колір. Його визнають найміцнішим і зносо і морозостійким серед усіх різновидів даного мінералу. Він добре захищений від негативного атмосферного впливу.

БАЗАЛЬТ (лат. Basaltes, basanites, від грец. Basanos - пробний камінь; за іншою версією, від ефіоп. Basal - железосодержащий камінь * англ. Basalt, basaltic rocks; нім. Basalt; франц. Basalte; іспанс. Basalto) - вилилася кайнотипними , еффузівний аналог. Забарвлення базальту темна до чорної. Складається головним чином з основного, моноклинного, і акцесорних мінералів -, і ін. Структури базальту - інтерсертальная, афіровие, рідше гіалопілітовая, текстури - масивна або пориста, миндалекаменной. B залежності від крупності зерна розрізняють: найбільш крупнозернистий -, дрібнозернистий - анамезіт, тонкозернистий - власне базальт. Палеотипні аналоги базальту -.

Хімічний склад базальту

Середній хімічний склад базальту по P. Делі (%): SiO 2 - 49,06; TiO 2 - 1,36; Аl 2 O 3 - 15,70; Fe 2 O 3 - 5,38; FeO - 6,37; MgO - 6,17; CaO - 8,95; Na 2 O - 3,11; K 2 O - 1,52; MnO - 0,31; P2O5 - 0,45; H 2 O - 1,62. Зміст SiO 2 в базальті коливається від 44 до 53,5%. За хімічним і мінеральним складом виділяють олівіновие ненасичені кремнеземом (SiO 2 близько 45%) базальти і безолівіновие або c незначним вмістом олівіну слабко пересичені кремнеземом (SiO 2 близько 50%) толеітовие базальти.

Фізичні властивості базальту

Фізико-механічні властивості базальту дуже різні, що пояснюється різною пористістю. Базальтові магми, володіючи низькою в'язкістю, легко рухливі і характеризуються різноманітністю форм залягання (, потоки, пластові поклади). Для базальту характерна стовпчаста, рідше куляста окремість. Олівіновие базальти відомі на дні океанів, океанічних островах (Гаваї) і широко розвинені в складчастих поясах. Толеітовие базальти займають великі площі на (формації Сибіру,). C породами трапповой формації пов'язані родовища руд, (Сибір). B міндалекаменних базальтових порфіритів району Верхнього озера в відомо родовище.

щільність базальту

Базальту 2520-2970 кг / м³. Коефіцієнт пористості 0,6-19%, водопоглинання 0,15-10,2%, опір стиску 60-400 Мпа, стиранність 1-20 кг / м², температура плавлення 1100-1250 ° C, іноді до 1450 ° C, питома теплоємність 0,84 Дж / кг.К при 0 ° C, модуль Юнга (6,2-11,3) .10 4 МПa, модуль зсуву (2,75-3,46) .10 4 МПa, коефіцієнт Пуассона 0,20 -0,25. Висока міцність базальту і відносно низька температура плавлення обумовили застосування його в якості будівельного каменю і сировини для Кам'яного лиття і мінеральної вати.

застосування базальту

Застосування базальту - базальт широко використовується для отримання, дорожнього (бортового та бруківки) і облицювального каміння, кислотоупорного і лугостійкою матеріалу. Вимоги промисловості до якості базальту як сировини для щебеню такі ж, як і до інших вивержених порід. Для виробництва мінеральної вати базальт використовується зазвичай в шихтовці. Встановлено, що температура плавлення сировини не повинна перевищувати 1500 ° C, a хімічний склад розплаву регламентується наступними межами (%): SiO 2 - 34-45, Al 2 O 3 - 12-18, FeO до 10, CaO - 22-30, MgO - 8-14, MnO - 1-3. Каменеливарних матеріали з базальту мають великою хімічною стійкістю, і опором до стирання, високою діелектричність і використовуються у вигляді плит для підлог і облицювання, футерування трубопроводів, циклонів, a також в якості різних ізоляторів.

B на щебінь розвідано 50 c промисловими запасами 40 млн. М³. Два родовища базальту c промисловими запасами 6,5 млн. М³ розвідані на облицювальний камінь (,). Річний видобуток базальту понад 3 млн. М³. B CCCP родовища базальту зосереджені в основному в Вірменії, Східного Сибіру і на Далекому Сході. Базальтові покриви в східних районах США утворюють великі родовища в штатах Нью-Йорк, Нью-Джерсі, Пенсільванія, Коннектикут (найбільші і каменедробильні заводи).

БАЗАЛЬТ, Керамічний матеріал, що володіє високими механічними, фізичними, електричними і хімічними властивостями і одержуваний теплової переробкою гірських порід того ж найменування.

1. Базальт як гірська порода. Базальт, або, вірніше, базальти, відносяться до числа характерних вивержених (ефузивних) основних порід глибинного походження і молодого, переважно теоретичного, віку. Свою широку популярність базальт отримав за утворені ними мальовничі окремо у вигляді 6-гранних (а іноді 3 або 5-гранних) призм довжиною 3-4 м з перпендикулярними до граней площинами (фіг. 1); він зустрічається також у вигляді плітняковий природних сходів, скорлуповатие кульових отдельностей і інших надзвичайно мальовничих скель.

Базальт - порода темного кольору, то сірувато-чорна, то з синюватим відливом; іноді вона буває зеленуватою або червонуватою. Сама назва «базальт» - давнього походження і на ефіопського мовою означає «темний», «чорний». Порода ця вельми однорідна за своїм тонкому додаванню. Щільна і надзвичайно тверда, вона має в різних випадках зернистість різного порядку. Грубо і середньозернисті різниці називаються долеритами, дрібнозернисті - анамезітамі, а вельми тонкозернисті - власне базальтом. Різниця текстури базальту при тотожній валовому складі пояснюється умовами застигання виверженої магми (швидкість охолодження, тиск і ін.). Петрографічний склад базальту може значно змінюватися, але входять до складу базальту мінерали заміщуються петрографічними еквівалентами, внаслідок чого базальт як порода зберігає свій habitus досить стійко. Під мікроскопом базальт представляється скловатою основною масою ( «базис») з мікрофлюідальним складанням. В базисі містяться численні кристали польового шпату, олівіну, магнітного залізняку і інших менш характерних мінералів. Залежно від вмісту мінеральних включень, цементованих базисом, розрізняють базальти: плагіоклазовие, лейцітовие, нефелінові і мелілітовие. Власне, базальтом прийнято називати перші, т. Е. Містять ізвестковонатровий польовий шпат, авгит і олівін. Хімічно базальт споріднений габро (Г.) і діабазу (Д.). Валовий хімічний аналіз платообразующего базальту характеризується, по Вашингтону, такими даними:

Базальту властива значна радіоактивність: він містить від 0,46 ∙ 10 -3 до 1,52 ∙ 10 -3% торію і від 0,77 ∙ 10 -10 до 1,69 ∙ 10 -10% радію. Менш глибинні різниці базальту кислі і поступово переходять до Дацит, трахітами і т. Д. За новітніми поглядами, базальт - матеріал, який утворює тверду оболонку землі: під материками товщиною 31 км, а під океанами - від 6 км і більше; ця оболонка плаває на в'язко-рідкому підстильному шарі базальту ( «субстрат»). Таким чином припускають, що базальт знаходиться всюди. Що стосується самої поверхні землі, то виходи цієї породи досить численні. Поза СРСР вони є: в Оверні, по берегах Рейну, в Богемії, Шотландії та Ірландії, на острові Ісландія, в Андах, на Антильських островах, на острові св. Олени і в різних інших місцевостях. Багато родовищ базальту в північній, західній і південно-східній частинах Монголії. У межах СРСР базальт поширений на Кавказі і Закавказзям, а також по півночі Сибіру, ​​в басейні р. Витима. Найближчим часом практично можуть становити великий інтерес родовища: БЕРЕСТОВЕЦЬКИЙ - Волинського округу УРСР, Ісачковскіе - Полтавського округу УРСР, Маріупольські - Маріупольського округу УРСР, Чиатурское, Белоключінское, Манглісское і Саганлугское, Аджаріс-Цхальское - Грузинська РСР, Еріванське - Вірменська РСР, а також Олонецький діабаз з берегів Онезького озера.

2. Властивості натурального базальту. Безпосереднє застосування натурального базальту і подальша переробка його припускають достатнє знання механічних, фізичних і хімічних властивостей його. Однак властивості ці істотно пов'язані зі складом і текстурою базальту і тому значно змінюються в залежності від родовища. Якщо говорити про базальті взагалі, то властивості його м. Б. охарактеризовані лише межами відповідних констант. Наведені нижче дані для базальту частково зіставлені з даними для діабазу і габро. Уявний питома вага (шматка): 2,94-3,19 (Б.), 3,00 (Д.), 2,79-3,04 (Г.). Істинний питома вага (порошку) близько 3,00 (Б.). Пористість в% обсягу: 0,4-0,5 (Б.), 0,2-1,2 (Д.), 3,0 (Г.). Поглинання води: 0,2-0,4% за вагою і 0,5-1,1% за обсягом (Б.). Маса 1 м 3 сухого базальту близько 3 т. Міцність на стиск в кг / см 2: 2000-3500 (Б.), 1800-2700 (Д.), 1000-1900 (Г.). Якщо міцність на стиск сухого базальту більше 3000, то мокрого - понад 2500, а при морозі в 25 ° вона більш 2300. Міцність на знос ( «твердість», яка обчислюється за формулою: р = 20-w / 3, де w - маса, втрачена в нормованих умовах при 1000 оборотах истирающего диска) характеризується числами 18-19 (Б., Д., Г.). Міцність на удар ( «компактність») при випробуванні нормованих зразків: 6-30 (Б., Д.) і 8-22 (Г.). По твердості базальт перевершує сталь. Модуль Юнга в (D см -2) х10 -11 дорівнює 11 (Г.) і 9,5 (Д.). Коефіцієнт об'ємного стиснення на 1 кг при тиску 2000 кг / см 2 становить 0,0000018 (Б.) і 0,0000012 (Д.), а при тиску 10000 кг / см 2 становить 0,0000015 (Б.) і 0,0000012 (Д.). Початок плавлення нормального олівінового базальту - при температурі близько 1150 °, а рідко-плавки стан починається при температурі близько 1200 °. Розплавлена ​​порода перестає бути плинної при охолодженні до 1050 °. Більш кислі породи мають температуру плавлення вищу, причому вона підвищується з вмістом кремнекислоти. Зокрема, базальт Аджаріс-Цхальского родовища (дацітобазальт - по Абіха або трахіандезіт - за новими визначеннями) розм'якшується при 1180 °, має консистенцію густого меду при 1260 ° і цілком розріджується при 1315 ° (досліди автора у відділі матеріалознавства ГЕЕІ). Питома теплоємність базальту сиракузского для різних температур показана в наступній таблиці:

Теплота кристалізації базальту при переході з аморфного стану в кристалічний 130 Cal. При кристалізації відбувається зменшення обсягу на 12% порівняно з обсягом базальту при температурі 1150 °. Питома теплопровідність базальту в грам-калоріях - близько 0,004. Коефіцієнт теплового розширення базальту: 0,0000063 (при 20-100 °), 0,000009 (при 100-200 °) і 0,000012 (при 200-300 °).

У хімічному відношенні базальти представляють породи стійкі: атмосферні діячі, в дослідах Гарі, вивітрився за 18 місяців від 1,5 до 0,8 мг / см 2 базальту, тоді як сірий вапняк в тих же умовах втратив 22,7 мг / см 2. Хід процесу вивітрювання базальту і діабазу представлений порівняльної діаграмою (фіг. 2).

Число, що стоїть на верхній горизонтальній лінії, показує число грам вивітреної породи, яке треба взяти, щоб у ній містилося складової частини, що відповідає позначенню розглянутої горизонталі, стільки ж, скільки цієї частини міститься в 100 г свіжої породи. Т. о. всі точки, які стоять праворуч від вертикалі 100, означають збіднення відповідною частиною, а стоять зліва - збагачення. Отже, при вивітрюванні базальт збагачується кремнеземом і глиноземом і бідніє лугами, лужними землями і залізом у всіх видах, тоді як діабаз збагачується окісним залізом і натрієм. Ця обставина говорить, мабуть, проти діабазу як матеріалу ізоляційного.

3. Підстави переробки базальту. Властивості натурального базальту роблять його чудовим будівельним матеріалом, більш надійним, ніж граніт. Застосовувати базальт стали давно. Однак надзвичайна складність обробки базальту і розподіл його на порівняно вузькі призми змусили придумати особливий спосіб надання йому геометричних форм.

Природно було подумати про сплаві цієї породи, оскільки вона сама походження вогняного. Але недостатньо розплавити базальт: при швидкому охолодженні виливки з нього дають склоподібну масу, аналогічну природним гіалобазальтам, тендітну і технічно незастосовні (фіг. 3 і 4).

Основне завдання базальтового виробництва - відновлення мелкозернистости у переплавленого базальту, так звана регенерація (фіг. 5).

Думка про можливість переплавлення і відновлення в первісному вигляді гірських порід виникла в 18 ст. Шотландець Джемс Голл вже в 1801 р домігся переплавки базальту і зокрема встановив, що базальт і лави, будучи розплавленими і швидко охолодженими, дають скло, тоді як при повільному охолодженні їх виходить маса кам'яниста, зі слідами кристалічної структури; це - основне положення вогненної переробки лав. Особливо чудові досліди шотландця Грегорі Уатта, який розширив масштаб плавки. Плавлення брили базальту більше 3 т тривало 6 ч., А охолодження під покровом повільно вугілля, що горіло зажадало 8 днів. Уатт описав продукти цього повільного охолодження: на поверхні - чорне скло; у міру поглиблення в застиглу масу з'являються сіруваті кульки, що групуються в зв'язки; потім структура робиться променевої; ще глибше речовина має кам'янистий і потім зернистий характер, і, нарешті, маса пронизує кристалічними пластинками. Т. о. була з'ясована можливість переплавляти і регенерувати вивержені породи. Але через відсутність досить великий потреби в переплавлені базальті для промисловості описувані досліди були забуті. У 1806 р Добро і потім в 1878 р Ф. Фуке і Мішель Леві повернулися до процесу плавки і регенерації. Їм вдалося відтворити майже всі породи вогняного походження і з'ясувати, що для цього не потрібно ні надзвичайних температур, ні таємничих агентів, а вся справа - у встановленні належного режиму плавки і відпалу. Після охолодження розплавлений силікат перетворюється в скло, температура плавлення якого нижче температури плавлення вихідного мінералу. Щоб відновити останній, необхідно отжечь склоподібну масу при температурі, що перевищує температуру плавлення склоподібного тіла, але що лежить нижче температури плавлення мінералу кристалічного. Температурний проміжок цих точок плавлення і є та область, в якій можлива регенерація силікату або алюмосилікат; проміжок цей м. б. досить незначним. Коли справа йде не про один мінерал, а про сукупність 5-6 мінералів, що складають кристалічну породу, то режим відпалу треба було б встановити з рядом ступенів, причому кожному мінералу відповідала б своя зупинка ходу охолодження. Однак на практиці ці ступені виявляються такі близькі між собою, що можна обмежитися двома зупинками. Відносно базальту перший отжиг, при червоно-білому напруженні, дає кристалізацію закису заліза і перидота, а другий, при вишнево-червоному, - кристалізацію інших мінералів породи.

До перших спроб промислової плавки базальту були зроблені в 1909 р Ріббом, а різні застосування плавленому базальту знайдені інженером Л. Дрени. У 1913 р для промислового здійснення процесів плавки була утворена в Парижі «Compagnie generate du Basalte», а в Німеччині - «Der Schmelzbasalt A.-G.», в Лінці на Рейні; потім обидва суспільства об'єдналися під загальною назвою «Schmelzbasalt A.-G.», або «Lе Basalte Fondu». В даний час у Франції є два заводи, що випускають гл. обр. електротехнічні та будівельні вироби, а в Німеччині - один, який обслуговує хімічну промисловість.

4. Виробництво плавленого базальту. Ломка. Залягання базальту буває різне, і тому ломка його не завжди одноманітна. Плітообразний базальт покривів або скель видобувається підривною роботою. Призми столбчатого базальту можуть бути отделяемость за допомогою клинів і важелів. Розробку ведуть ярусами, знімаючи послідовні шари рядами природних розшарувань.

Дроблення. Наламай базальт зберігається на відкритому повітрі. Для плавки він дробиться на дробарках Блека або Гетса. Потім шматки упорядковано відповідно до розмірами, а дрібниця йде на бетонні маси.

Переплавлені. Роздроблений базальт надходить в плавильні горни, в яких застосовуються різні способи нагрівання. Найбільш підходять печі електричні, газові (газогенераторні або з освітлювальним газом) і печі з мазутовимі форсунками. Електроплавильними установка складається з нерухомої електродної печі і пересувного приймача на колесах, службовця для розвезення розплавленого базальту по відливальної майстерні; цей приймач теж представляє невелику електродний піч. Обидва типи печей харчуються двофазним струмом. Дно печі робиться з вогнетривкого матеріалу і має збоку сопло для випуску розплавленої маси, з приймача ж вона спускається в форми або в виливниці для відливання простим нахилом приймача. В інших печах під горла робиться похилим, так що завантаження горна і спуск розплавленої маси ведуться безперервним процесом. Продуктивність описуваних печей - від 3 до 50 т в день. Паризький завод - крупно-кустарного типу - має 4 печі ємністю в 80 кг кожна, що діють безперервно і опалювальні міським газом; плавка ведеться при 1350 °. Інший французький завод, в Пюї, працює на електричній енергії. Потужність безперервного виробництва - 8 т на добу.

Виливок. Розплавлений базальт ллється у форми або в виливниці безпосередньо з печей або ж відвозиться в Відливні майстерні. Для виливки застосовуються або пісочний ферми, або сталеві виливниці. Перші набагато дешевше, але застосовні не у всіх випадках, т. К. Вироби виходять з них матовими і грубуватими. Сталеві виливниці надають виробам блискучу поверхню, але коштують порівняно дорого. При ретельної литві лиття виходить чисте; в іншому випадку видно затекло і нерівності, у багатьох випадках не перешкоджають, однак, користуванні виробом.

теплова обробка. Майже одразу після виливки вироби, ще вишнево-червоні, витягуються з виливниць і переносяться в отжігательние подові печі, подібні звичайним гартівно. Залежно від свого призначення і розмірів виробу витримуються в печі від декількох годин до декількох днів. Початкова температура відпалу близько 700 °. Піч замазується і повільно охолоджується; ловлення в печі триває, залежно від розмірів виробів і необхідним їх якостям, від декількох годин до 10-14 днів. Таких печей на паризькому заводі до 35.

Оздоблення. За охолодженні вироби готові до вживання. Для додання їм належного вигляду з них зчищають наліт сталевими щітками. Якщо потрібна велика точність площинних граней, то проводиться обробка на колах, що мають базальтове підставу.

вартість виробництва. Виробництво плавленого базальту не вимагає ні висококваліфікованої робочої сили, ні дорогого устаткування. Головні витрати виробництва в наших умовах - на доставку матеріалу, якщо його привозити з Кавказу, і на енергію. При роботі з газом на 1 кг готових базальтових виробів потрібно близько 900 Cal, т. Е. Близько 1/4 - 1/3 м 3 газу; при роботі з електричною енергією на 1 кг виробів витрачається приблизно 1 kWh. Т. о. собівартість базальтових виробів, наприклад, ізоляторів, значно нижче, ніж порцелянових. У Франції продажна ціна базальтових ізоляторів на 10-15% менше, ніж порцелянових, а для більш значних за розмірами - на 25-30%. Чим більше вироби, тим більше розбіжність цін між базальтом та порцеляною. Однак є підстави вважати вищевказані розбіжності продажних цін значно зменшеними за рахунок збільшення прибутку базальтового виробництва як справи нового.

Виробництво плавленого базальту в СРСР. Маючи за собою величезні технічні та економічні переваги і в деяких випадках, як, наприклад, при електрифікації залізниць, будучи майже незамінною, базальтова промисловість викликала до себе увагу технічних і промислових кіл. Досліди з плавкою базальту та інших порід, вжиті за дорученням Главелектро ВРНГ у відділі матеріалознавства ГЕЕІ і потім в МЕТ, досліди над плавкою діабазу в гірничо-металургійному лабораторії і інтерес ВРНГ Грузії і Вірменії до цієї промисловості можуть вважатися провісниками швидкого розвитку базальтового справи. З економічної точки зору д. Б. відзначено досить вигідне природне поєднання сприятливих факторів: можливість видобутку базальту вельми часто територіально збігається з наявністю джерел гідроелектричної енергії для його переробки, т. е. з районної силовою установкою, для якої необхідні базальтові ізолятори, і з центрами електрохімічних виробництв, яким необхідно вогне- та кИСЛОТОТРИВКИХ базальтове обладнання. Визначене збіг, в зв'язку з вигідністю дрібних базальтових заводів і порівняльної дорожнечею транспорту, дає підставу передбачати в майбутньому мережа невеликих базальтових заводів по всій території країни.

5. Властивості переробленого базальту. Переплавлений і регенерований базальт в загальному має властивості натурального, але в покращеному вигляді (см. Фіг. 3 і 5).

Механічні властивості: А) міцність на стиск - близько 3000 кг / см 2; б) міцність на знос, випробувана за допомогою млини Деррі, припудреною піском, виявилася в середньому 0,9 мм після 1000 оборотів; в) володіючи великою в'язкістю, базальт б'ється нелегко, і базальтові ізолятори та інші вироби практично можна вважати небиткими. Порівняно з порцеляною базальт володіє крихкістю в 2-4 рази меншою; різні значення цієї величини залежать від режиму відпалу; наявністю домішок крихкість м. б. вельми підвищена; г) міцність на розрив випробовувалася на базальтових підтримках для третьої шини електричних ж. д., причому для порівняння були випробувані такі ж підтримки з пісковика; розрив виробів з базальту спостерігався при 3700-4700 кг, а розрив таких же виробів з пісковика - при 1200 кг.

термічні властивості: А) переплавлений базальт протистоїть змінам температури, навіть різким; пластинка базальту в 8 мм товщини, занурювана поперемінно в киплячу воду і в холодну, не дала ніяких ознак розтріскування; ізолятори, виставлені на сонце і потім потрапляли під грозова злива, а також ізолятори, випробувані згідно з правилами Французького союзу електричних синдикатів (раптове перенесення з води при 65 ° в воду при 14 °), не показали ніякої зміни електричних властивостей; верхня межа теплового інтервалу може бути ще підвищуємо; б) в момент затвердіння базальт допускає заштамповку або інше введення в нього залізних частин будь-якого обсягу і міцно пристає до них, не вимагаючи цементировки; в) базальт стійко витримує значні нагріви, не виявляючи розривів, тріщин, «втоми» або «постаріння»; г) у разі мінімальної теплопровідності базальт може служити тепловим ізолятором.

гігроскопічність. Будучи цілком компактним і облитим автогенної глазур'ю, базальт цілком водоупором і негигроскопичен.

електричні властивості: А) базальт володіє значною електричної міцністю: у мостового базальту вона виявилася близько 32 kV / cм при товщині пластин в 18 мм, а у спеціального електротехнічного базальту, як піддавався термічній обробці, так і у осклованих, - від 57 до 62 kV / см при тій же товщині; б) коли відбувається пробою і утворюється потужна дуга, базальтовий ізолятор все-таки цим не пошкоджується, бо після припинення дуги місце пробою запливає, і ізолятор гоїться безслідно; в) базальтові ізолятори при обробці самі собою покриваються склоподібною базальтової глазур'ю в 1,5-2 мм товщини, поступово переходить всередину до базальту зернистого; ця глазур являє чудове перешкода поверхневим електричним витокам і оберігає ізолятори та інші вироби від гігроскопічності і від дії атмосферних агентів; маючи склад, тотожний зі складом самого ізолятора, глазур тримається на ньому як однорідне тіло і тому не наражається на небезпеку растрескаться або облупитися. Крім того, при насильницькому пошкодженні цієї глазурі оголюється речовина того ж складу, так що вказане пошкодження не буває для ізолятора згубним.

Хімічні властивості. У хімічному відношенні вироби з базальту, за французькими даними, досить стійкі; в табл. 1 наводяться дані про дію різних реагентів на перероблений базальт.

Дані подальших випробувань наведені в табл. 2.

Зовнішній вигляд . Переплавлений, але невідпаленого базальт нагадує скло: він володіє блискучим зламом, буро-чорним кольором і крихкий. Після відпалу переплавлений базальт отримує чорний або темний колір, матовий дрібнозернистий злам і в'язкість натуральної породи. Зовнішній вигляд виробів залежить від матеріалу форми і виливниці (див. П. 4).

Отже, по механічної міцності, термічної і хімічної стійкості, високим і своєрідним електричними властивостями, дешевизні і порівняно легкої оброблюваності перероблений базальт повинен бути визнаний одним з найбільш чудових матеріалів електротехніки.

6. Застосування переробленого базальту. Базальтова промисловість ще занадто молода, щоб можна було в даний час передбачити всі види застосування нового матеріалу. Поки намітилися наступні: а) в мережах сильних струмів високої і низької напруги - лінійні ізолятори на відкритому повітрі (фіг. 6),

опорні ізолятори, ізолятори третьої шини електричних ж. д. і метрополітенів (фіг. 7), вивідні ізолятори на високій напрузі;

б) в мережах слабкого струму і в радіозв'язку - телеграфні та телефонні ізолятори, відтяжні ізолятори та інші ізоляційні частини для антен; в) в електрохімічної промисловості - ізоляторні підставки для акумуляторів, посуду, ванн та ін .; г) в загальній хімічної промисловості - КИСЛОТОТРИВКИХ обладнання, в тому числі всілякий посуд, ванни, крани, пропелери і т. д., устаткування на температуру до 1000 °; д) в будівництві - ізоляційні містки (фіг. 8), мостові, сходи, облицювання стін і підлоги, особливо коли є кислі випаровування, і т. д.

лінійні ізолятори. З причини виключного інтересу, яку представляють базальтом в електротехніці, наводимо дані випробувань в Паризькій центральної електричної лабораторії десяти ізоляторів з залитими в них залізними штирями, причому п'ять з них були попередньо піддані тепловому випробуванню (див. П. 5). При сухому випробуванні перші ковзаючі по ізолятору іскри з'являлися при 32,5-38 kV, дуга утворювалася при 35-43 kV, пробій спідниці виходив при 40 kV, а шийки - при 37,5-39,5 kV. Мокре випробування під штучним дощем дало освіту дуги при 18-20 kV, після чого через 30 сек. ізолятор пробивався. Випробування під маслом встановило пробивну напругу при 35-58 kV. Випробування відтяжних ізоляторів змінною напругою, яке піднімали до пробою і потім, негайно після пробою, починали знову піднімати до нового пробою, і так 4 рази, дало результати, представлені в табл. 3.

Ізолятори телеграфного типу. Випробуванням базальтових ізоляторів сильного струму, по типу наближаються до телеграфних, проведений, на Московській науково-випробувальної телеграфної станції, встановлено поверхневий електричний опір базальтових ізоляторів значно вищу, ніж у відповідних порцелянових; але при випробуванні під дощем опір базальту відновлювалося дещо повільніше, ніж у порцеляни. Ймовірно, це залежало від грубої поверхні випробовувалися сільноточних ізоляторів, для яких не були взяті до уваги вимоги телеграфії.

7. Інші застосування базальту. Крім застосування натурального базальту в якості будівельного матеріалу і щебеню, і застосування термічно переробленого базальту в різних галузях промисловості, базальт і споріднені з ним породи йдуть також в якості складової частини при керамічному і скляному виробництві. Так, Боржомський андезит вже кілька років застосовується при варінні скла для пляшок під боржомську мінеральну воду, надаючи йому міцність і темне забарвлення. Англійська фарфоровий завод Веджвуда здавна випускає глиняний посуд з чорним неглазуровані по масі і легко полірується черепком, т. Н. «Базальтову» (Basalt) або «єгипетську» (Egyptian), - маса для неї містить базальт.

Базальт (з грец. Βασικός - основний) - еффузівная магматическая порода основного складу. Базальтовий шар порід виділяють в земній корі, і поширюється як на материковій так і на океанічної корі. Базальт є еффузівним аналогом габро.

Забарвлення темна: чорна, темно-сіра. Структура: щільне будова, тонкозернистого. Текстура пориста, миндалекаменной або масивна. Злам нерівний. Шорсткий на дотик. Питома вага 2,6-3,11 г / см 3. Твердість за шкалою Мооса від 5 до 7. Температура плавлення 1100 - 1450ºС. Міцність на стиск гірської породи досягає величини 400 МПа. Форма залягання породи найчастіше: потоки, покриви, куполи, дайки. Форми окремо столбчатая або плітняковий.

відмінні ознаки. Для базальту характерно щільне, тонкозернистого будова, нерівний злам, темна (здебільшого чорна) забарвлення, велика щільність.

склад базальту

Мінералогічний склад базальту.Без мікроскопа важко визначити склад. Під мікроскопом спостерігається склад, аналогічний габро. Базальт складають олівін, авгит і польовий шпат (плагіоклаз).

Хімічний склад. SiO 2 45-52%, Al 2 O 3 15-18%, Fe 3 O 4 8-15%, CaO 6-12%, MgO 5-7% і ін.

Різновиди і фото базальту

  1. Трапп- базальт з пластової отдельностью.
  2. Долерит- крупнозернистий базальт.


походження базальтів

Освіта базальтів відбувається при злитті і застиганні лави основного складу (вміст SiO 2 45-52%), як на поверхні континентів, так і в глибинах океанів. Базальти є найпоширенішою магматичної гірської породою на планеті, основна маса яких утворюється саме в океанах, в серединно-океанічних хребтах, формуючи основу океанічних тектонічних плит (океанічну земну кору).

Базальти практично не піддаються якихось вторинним процесам після освіти, будучи типовою кайнотипними вулканічною породою. При гідротермальних процесах олівін заміщається серпентином, а плагиоклаз серицитом, порода хлорітізіруется і набуває зеленуватий відтінок. Такі зміни характерні в основному для базальтів, що утворилися в серединно-океанічних хребтах.

В результаті метаморфізму, в залежності від умов базальти переходять в амфіболіти, зелені та блакитні сланці.

застосування базальту

Базальт використовується в якості будівельного, облицювального, кислотоупорного матеріалу, а також в якості сировини для кам'яного лиття. Додавання базальтової фібри (стружки) підвищує ударно-міцності бетонних виробів в 5 разів.

Застосовують породу для виготовлення широко застосовується теплоізоляційного матеріалу - кам'яної вати або, як її ще називають, базальтового волокна. Для виготовлення базальтової вати базальтову щебінку повертають до стану рідкої лави - плавлять, і за допомогою нескладного механізму перетворюють рідкий базальт в тонкі нитки, які і складають кам'яну вату.

родовища базальтів

Базальти з розповсюдження переважають серед всіх вулканічних порід. У Росії базальт зустрічається на Камчатці, на Алтаї (Сінюхінское), в Забайкаллі (Ангаро-Ілімськоє, Зандінское), Хабаровському краї (Холдамінское, Марусінское).

Є великі родовища у Вірменії (Джермукское, Мозское і Когбекское), на Україні (Іванчінское, Івано-Долинське, БЕРЕСТОВЕЦЬКИЙ), Ефіопії, Індії (Джаканское плоскогір'я).